Présentation
RÉSUMÉ
L’objectif de cet article est de fournir aux utilisateurs de l'échelle de température internationale de 1990, EIT-90, des conseils relatifs à l’évaluation de l'incertitude affectant l’étalonnage et l’utilisation d’un thermomètre à résistance de platine étalon. Ce document se limite aux sous-domaines de température compris entre le point triple de l’argon (-189,344 2°C) et le point de congélation de l’argent (961,78 °C).Tous les paramètres d’influence connus à ce jour affectant soit la réalisation des points fixes de température, soit le thermomètre à résistance de platine étalon, soit la chaîne de mesure de la résistance électrique sont détaillés. Une modélisation du résultat de mesure est développée et un exemple de bilan d’incertitude est proposé à la fin de l’article.
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Lire l’articleABSTRACT
This article offers guidance to users of the International Temperature Scale of 1990, ITS-90, for assessing uncertainty in calibrations and temperature measurement employing a standard platinum resistance thermometer. This document is limited to the temperature subrange between the triple point of argon (–189.3442 °C) and the freezing point of silver (961.78 °C). All the presently known effects influencing the fixed points, the standard platinum resistance thermometer, and the resistance measurement are detailed. A model of the measurement is developed, and an example of an uncertainty budget is lastly proposed.
Auteur(s)
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Éric DEVIN : Ingénieur de l’université Paris-Sud – Orsay - Chef de la division Thermométrie et HygrométrieBNM-LNE (Bureau national de métrologie, Laboratoire national d’essais)
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Mohammed MÉGHARFI : Docteur en énergétique de l’université de Poitiers - Responsable qualité de la division Thermométrie et HygrométrieBNM-LNE (Bureau national de métrologie, Laboratoire national d’essais) - - La programmation a été réalisée
-
François PROUST : LNE (Laboratoire national d’essais)
INTRODUCTION
Le logiciel sur disquette, placé en fin de volume, « Interpolation des thermomètres à résistance de platine selon l’EIT-90 » (© LNE) version 1.0, est un outil interactif de conversion des différents paramètres de l’échelle internationale de température de 1990. Il permet de convertir la valeur de la résistance réduite d’un thermomètre à résistance de platine en température selon les fonctions de référence de l’EIT-90 dans le domaine de 83,805 8 K à 961,78 ˚C. Dans ce même domaine, il permet le calcul des valeurs des coefficients de la loi d’écart.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
uncertainty | Fixed point | Standard platinum resistance thermometer | temperature | Calibration
VERSIONS
- Version courante de mars 2016 par Éliane RENAOT
DOI (Digital Object Identifier)
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Configuration et installation du logiciel1. L’échelle internationale de température de 1990
Les notions intuitives qui amènent à la sensation de température démontrent la difficulté d’aboutir à une définition simple de cette grandeur. De nombreuses expressions du langage courant font appel de la notion intuitive de la température avant même que l’idée de la grandeur physique ne se développe : il fait chaud, il fait froid. Ces notions sont souvent subjectives car l’on compare implicitement la température d’un système à celle d’un système de référence souvent arbitraire.
Par ailleurs, la température comme grandeur physique est complexe à mesurer ou à matérialiser car elle est intensive, c’est-à-dire que pour un système en équilibre, la température définie pour le système entier est égale à celles de toutes les parties qui le compose. Autrement dit, la réunion de deux corps à la même température dans une enceinte climatique isolée forme un corps à la même température. L’addition de deux températures, en cela, n’a pas de sens.
Le particularisme de la température (subjectivité de la notion intuitive et intensivité de la grandeur physique) est à l’origine de la difficulté d’aboutir à une définition simple de la grandeur et a marqué l’histoire de la thermométrie.
La première échelle internationale de température « officielle » date de 1927, elle émane des travaux engagés par Callendar en 1899. Il choisit un thermomètre à résistance de platine étalonné au point triple de l’eau et aux points d’ébullition de l’eau et du souffre pour proposer une échelle pratique de température. Il la compléta de différents points fixes secondaires. Callendar proposa dès cette époque une qualité de platine particulière pour la construction des thermomètres étalonnés dans l’échelle. Pour aboutir à l’adoption de l’échelle en 1927, les travaux de Callendar ont fait bien entendu l’objet de recherches complémentaires dans différents pays. Bien que l’échelle de 1927 ait été modifiée et révisée en 1948, 1968 et 1990, les principes sont restés les mêmes. Depuis, les échelles sont toutes composées :
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de points fixes thermométriques couvrant le plus large domaine de température possible auquel sont affectées des valeurs de température thermodynamique ;
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d’un...
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